Flame-retardant effect of cross-linked phosphazene derivatives and pentaerythritol derivatives on polypropylene

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry - A phosphazene-based flame retardant (PBFA) was synthesized by hexachlorocyclotriphosphazene and N-aminoethylpiperazine. To improve the flame retardancy...     

Origins of Boosted Charge Storage on Heteroatom-Doped Carbons

Although tremendous efforts have been devoted to understanding the origin of boosted charge storage on heteroatom-doped carbons, none of the present studies has shown a whole landscape. Herein, by both experimental evidence and theoretical simulation, it is demonstrated that heteroatom doping not only results in a broadened operating voltage, but also successfully promotes the specific capacitance in aqueous supercapacitors. In particular, the electrolyte cations adsorbed on heteroatom-doped carbon can effectively inhibit hydrogen evolution reaction, a key step of water decomposition during the charging process, which broadens the voltage window of aqueous electrolytes even beyond the thermodynamic limit of water (1.23 V). Furthermore, the reduced adsorption energy of heteroatom-doped carbon consequently leads to more stored cations on the heteroatom-doped carbon surface, thus yielding a boosted charge storage performance.     

砂岩方梁断裂过程区范围的实验确定方法

裂纹前端的断裂过程区是引起岩石非线性断裂及尺寸效应的主要原因。利用数字图像相关技术对砂岩开展了三点弯曲梁实验,获得观测区域高精度的全场位移和应变数据,根据断裂韧带区域水平位移和水平应变的分布特征,结合裂尖岩石颗粒变化的微观分析,提出采用裂纹尖端水平位移波动性和水平应变突变性所得到的波动系数和水平应变突变值,确定断裂过程区形状和临界尺寸的方法。结果表明:砂岩断裂过程区的形状为不规则的狭长带状区域,断裂过程区的临界长度为11~13mm,临界宽度为1.58~2.36mm。断裂过程区区域内形变在趋向裂尖时呈指数增加,但其单位区域内的形变增量呈波动状态。该方法能够更加准确判断岩石断裂过程区的范围,有助于分析岩石的非线性断裂特性。     

Nb(iPrNPMe2)3Fe–PMe3: A potential high reactivity heterobimetallic catalyst for acetylene cycloadditions

Alkynes cycloaddition reactions are powerful tools for constructing cyclic molecules with optimal atom efficiency, but these reactions cannot proceed at ambient temperature without transition-metal catalysts. In this work, a heterobimetallic complex featuring an Nb–Fe triple bond, Nb(ⁱPrNPMe₂)₃Fe–PMe₃, has been evaluated as the potential catalyst for acetylene cycloaddition, using density functional theory. The calculated results show that the singlet-state (i.e. ground-state) Nb(ⁱPrNPMe₂)₃Fe–PMe₃ can be applied to benzene synthesis, but is not suitable for cyclobutadiene. Benzene can be obtained easily at room temperature and is the unique product on the singlet potential surface. The irradiation of infrared-red light can drive the excitation of singlet Nb(ⁱPrNPMe₂)₃Fe–PMe₃ to its triplet state. Both benzene and cyclobutadiene can be formed on the triplet reaction potential surface due to their low energy barriers. Therefore, Nb(ⁱPrNPMe₂)₃Fe–PMe₃ is a potential high reactivity heterobimetallic catalyst for the cyclotrimerization of alkynes. In the reaction process, the catalytic active site of Nb(ⁱPrNPMe₂)₃Fe–PMe₃ moves from niobium to iron.     

超导离子源铌三锡六极线圈镜像磁场约束结构的优化设计

中国科学院近代物理研究所正在进行国际首台45 GHz全铌三锡超导离子源FECR(Fourth Electron Cyclotron Resonance)磁体的研制，该离子源磁体线圈由六个铌三锡超导六极线圈和四个铌三锡超导螺线管线圈组成。由于单根超导线绕制异形六极线圈(非标准鞍型)技术难度大，且铌三锡超导性能对应力敏感，为了测试单个铌三锡六极线圈性能能否达到设计指标，基于铝合金壳层结构和Bladder-Key精确预紧技术，设计了镜像磁场约束结构。本工作主要阐述了运用ANSYS参数化设计编程对镜像磁场结构进行优化设计的过程和优化后的镜像磁场结构，确定了室温预应力大小，并给出了线圈经过室温预紧、冷却降温和加电励磁后的最大等效应力。进一步结合实际六极线圈制作公差(±0.1 mm)，分析和评估了公差对镜像磁场结构中六极线圈预应力施加的影响。     

焦炉上升管内壁结焦炭层的光谱学分析及结焦机理研究

以焦炉上升管内壁结焦炭层块为研究对象，采用X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和激光共聚焦拉曼光谱仪（Raman）对结焦炭层的元素组成，以及各结焦炭层的矿物组成、组成结构和分子结构进行测试。分析从结焦炭层块外表面向内表面过渡的各结焦炭层的差异性，揭示焦炉上升管内壁结焦机理。结果表明焦炉上升管内粉尘中Fe，S和Cr极易催化荒煤气中蒽、萘等稠环芳烃化合物成炭，在焦炉上升管内壁形成炭颗粒沉积，为焦油凝结挂壁提供载体，在荒煤气温度降至结焦温度时易结焦积碳。结焦炭层均含有芳香层结构，随着结焦炭层从外表面向内表面过渡，各结焦炭层的面层间距(d₀₀₂)逐渐降低、层片直径(L_a)先降低后增加、层片堆砌高度(Lc)和芳香层数(N)先稳定后增加。结焦炭层石墨化过程是由结焦炭层内表面向外表面进行，主要包括其片层外缘的羧基和部分C-O结构的降解剥离，从而形成高度规整的共轭结构。结焦炭层块中C元素是以结晶碳与无定型碳的混合物形式存在。以上研究为解决焦炉上升管内壁结焦及腐蚀问题，提高换热器换热效率，有效回收焦炉荒煤气显热，降低焦化企业能耗提供实验基础和理论依据。     

非晶调制多层膜Nb/Si中的互扩散研究

利用原位Ｘ射线衍射技术得到非晶调制多层膜Ｎｂ／Ｓｉ中的互扩散系数与退火温度的关系，调制周期Ｌ＝３.２ｎｍ的非晶调制多层膜是用粒子溅射方法制备的．温度范围为４２３—５２３Ｋ的有效互扩散系数通过原位测量多层膜的一级调制峰强度与退火温度之间的关系而得到．利用缺陷陷阱延迟扩散机制解释了所得到的扩散系数与退火温度的关系．建立了可以解释较小前置系数的模型 关键词：     

Ag+掺杂的立方相Y2O3:Eu纳米晶体粉末发光强度研究

采用化学自燃烧法制备了不同Ag⁺掺杂浓度的Y₂O₃:Eu纳米晶体粉末样品(［Y³⁺］∶［Eu³⁺］∶［Ag⁺］=99∶1∶X，X=0—3.5×10^-2)，以及通过退火处理得到了相应的体材料.根据X射线衍射谱确定所得纳米和体材料样品均为纯立方相.实验表明在纳米尺寸样品中随着Ag离子浓度的增加，荧光发射强度随之增加，当X=2×10^-2时达到最大值，其发光强度比X=0时提高了近50%.当Ag离子浓度继续增加，样品发光强度保持不变.在相应的体材料样品中则没有观察到此现象.通过对各样品的发射光谱，激发光谱，X射线衍射图谱，透射电镜(TEM)照片和荧光衰减曲线的研究，分析了引起纳米样品荧光强度变化的原因是由于Ag离子与表面悬键氧结合，从而使这一无辐射通道阻断，使发光中心Eu³⁺的量子效率提高；Ag⁺的引入所带来的另一个效应是使激发更为有效.这两方面原因使发光效率得到了提高.     

识别过渡金属离子的1,8-萘二甲酰亚胺多胺衍生物荧光传感器的研究

设计合成了用以检测过渡金属离子的荧光化学敏感器体系,它们是由1,8-萘二酰亚胺为荧光团,多胺衍生物为金属离子受体组成．在室温下对其光物理性质的研究中发现,在没有加入过渡金属离子时,由于体系内存在有效的光诱导电子转移过程使得荧光团的荧光被淬灭．加入过渡金属离子后,金属离子受体中的氮原子和过渡金属离子之间的配位作用阻断了光诱导电子转移过程,体系的荧光增强．不同的金属离子受体表现出了和过渡金属离子不同的配位识别能力,并且通过荧光的变化传递出受体-金属离子作用的信息．